Klimawandel als Faktor in der Planung von ZukunftHans von Storch Helmholtz-Zentrum Geesthacht und Universität Hamburg Siegener Bautag 2011 - 07.Oktober 2011
Klimawandel als Faktor in der Planung von Zukunft
Hans von Storch Helmholtz-Zentrum Geesthacht und Universität Hamburg Siegener Bautag 2011 - 07.Oktober 2011
45 min ‹#›
Menschgemachter Klimawandel: Nachweis und Szenarien (IPCC) Anpassung und 2 Grad Ziel Regionale Spezifikation: Der regionale Klimaatlas der HGF Konsistenz von Vergangenheit, Gegenwart und möglicher Zukunft Der Fall der Sturmfluten längs der deutschen Nordseeküste Wissenschaft und Planer: Regionale Klimabüros und Klimawissensberichte
Menschgemachter Klimawandel: Nachweis und Szenarien (IPCC) Anpassung und 2 Grad Ziel Regionale Spezifikation: Der regionale Klimaatlas der HGF Konsistenz von Vergangenheit, Gegenwart und möglicher Zukunft Der Fall der Sturmfluten längs der deutschen Nordseeküste Wissenschaft und Planer: Regionale Klimabüros und Klimawissensberichte
Menschgemachter Klimawandel: Nachweis und Szenarien (IPCC) Anpassung und 2 Grad Ziel Regionale Spezifikation: Der regionale Klimaatlas der HGF Konsistenz von Vergangenheit, Gegenwart und möglicher Zukunft Der Fall der Sturmfluten längs der deutschen Nordseeküste Wissenschaft und Planer: Regionale Klimabüros und Klimawissensberichte
Menschgemachter Klimawandel: Nachweis und Szenarien (IPCC) Anpassung und 2 Grad Ziel Regionale Spezifikation: Der regionale Klimaatlas der HGF Konsistenz von Vergangenheit, Gegenwart und möglicher Zukunft Der Fall der Sturmfluten längs der deutschen Nordseeküste Wissenschaft und Planer: Regionale Klimabüros und Klimawissensberichte
Menschgemachter Klimawandel: Nachweis und Szenarien (IPCC) Anpassung und 2 Grad Ziel Regionale Spezifikation: Der regionale Klimaatlas der HGF Konsistenz von Vergangenheit, Gegenwart und möglicher Zukunft Der Fall der Sturmfluten längs der deutschen Nordseeküste Wissenschaft und Planer: Regionale Klimabüros und Klimawissensberichte
Menschgemachter Klimawandel: Nachweis und Szenarien (IPCC) Anpassung und 2 Grad Ziel Regionale Spezifikation: Der regionale Klimaatlas der HGF Konsistenz von Vergangenheit, Gegenwart und möglicher Zukunft Der Fall der Sturmfluten längs der deutschen Nordseeküste Wissenschaft und Planer: Regionale Klimabüros und Klimawissensberichte
Graphik: Michael Schrenk
Das Badewannen-Problem
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Global gesehen ist der Meeresspiegel um ca. 20 cm im vergangenen Jahrhundert gestiegen. Hier wird eine Beschleunigung zum Ende des 20ten Jahrhunderts konstatiert. Für die Deutsche Bucht gilt eine ähnliche Zahl. Eine Beschleunigung ist nicht festzustellen. Anstieg des Meeresspiegels in der Deutschen Bucht (Albrecht et al., 2010) Derzeit mehr Wasser in der Wanne?
Kind jüngst lebhafter geworden? Jährliche 90%-ile der Geschwindig-keit des geostrophischen Windes für die Deutsche Bucht zwischen 1878 und 2007 (Hamburger Klimabericht, 2010). Sturmtätigkeit variiert von Jahr-zu-Jahr, von Jahrzehnt zu Jahrzehnt. Sturmtätigkeit spiegelt sich am besten an Windstatistiken. Veränderlichkeit von Wind-statistiken über viele Jahre kaum beschreibbar. Daher Stellvertretergrößen – z.B. Druckgradienten. Keine Tendenz zu höheren Werten seit 1878.
Abschätzung durch IPCC 2001. Anstieg wird weiter zu-nehmen. Je stärker die Emissionen, desto stärker der Anstieg. 20-80 cm plausibel und möglich Hohe Unsicherheit. Anstieg endet nicht 2100, sondern setzt sich in die absehbare Zukunft fort.
Zukünftig mehr Wasser in der Wanne?
Szenariorechnungen mit Downscaling Hierarchie. Kind wird etwas lebhafter – zum Ende 2010 bis 10 bis 30 cm. Ensemble von Szenarien der Änderung jährlicher 99,5%-ile des Windstaus in 2071–2100 relativ zu 1961–1990. Oben/unten: Antrieb mit regionalisierten Windfeldern aus dem globalen HadAM3H/ECHAM Modell. Links/rechts: Für das A2/ B2 Emissionsszenario. Hamburger Klimabericht (2010) Kind zukünftig lebhafter?
Quelle: GKSS, 2009 : Nordseesturmfluten im Klimawandel. GKSS Wissenschaftler fassen aktuellen Forschungsstand zusammen. Stellungnahme für SH Landtag, 2009
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Sonderfall Ästuare: Elbe, Weser, Ems
2000 Material von : Hanz D. Niemeyer, Forschungsstelle Küste des NLWKN 1887
c) Sonderfall Ästuare – Erhöhung von Sturmfluthöhen in Ems, Weser und Elbe aufgrund von Veränderungen in der geometrischen Konfiguration dieser Ästuare (Material der Forschungsstelle Küste FSK des NLWKN). In Hamburg etwa laufen Sturmfluten höher auf als in Cuxhaven. Seit 1962 hat sich dieser Unterschied um ca. 70 cm erhöht; er beträgt im Mittel bei hohen Sturmfluten bis zu 1,30 m. ‹#›
Weser Ästuar: Differenz der 99.5%ile des Tidenhochwassers an verschiedenen Pegeln im Vergleich zu Alte Weser/Roter Sand (19-jährige Mittel)
Sondersituation in den Ästuaren In allen drei Ästuaren sind die Sturmfluthöhen stromauf seit den 1960er Jahren z.T. deutlich angestiegen. Diese Änderungen sind mit baulichen Maßnahmen in Verbindung zu bringen. Die baulichen Maßnahmen beziehen sich auf Küstenschutz und Schiffbarkeit. Der installierte Küstenschutz hat mit diesem zusätzlichen Bedrohungspotential bisher umgehen können. Möglicherweise lässt sich in den Ästuaren die künftige klimabedingte Verschärfung der Sturmflutgefahr teilweise durch entsprechende Baumaßnahmen ausgleichen („Tide-Elbe Projekt“ von HPA und WSVen).
Verschiedene Zeithorizonte Beispiel: Nordfriesland – Implementation neuer Strategien – Nähere Zukunft, z.B. 2030: (noch) nicht nötig; weitere Zukunft, z.B. 2085: durchaus denkbar. nach Woth (2006)
d) Diskussion der Zeithorizonte: 2030 und 2085 – für 2030 besteht kaum aktiver Handlungsbedarf über die Sicherstellung des bisherigen Sicherheitsstandards hinaus; zum Ende des Jahrhunderts aber könnten auch andere Schutzstrategien nötig werden; diese gilt es jetzt zu entwickeln und zu diskutieren. ‹#›
Unsicherheiten
Die Unsicherheiten in der Abschätzung von Kenndaten für zukünftige Bemessungsgrenzen sind erheblich. Vor allem wegen des mittleren Meeresspiegels, dessen Entwicklung nicht nur abhängig ist von zukünftigen Emissionsmustern sondern auch von der Zukunft der großen Eisschilde Grönland und Antarktis. Diese Unsicherheit wird auf absehbare Zeit kaum vermindert werden. Regionale Maßnahmenplanung muß daher flexibel ausfallen, um mit diesen nur graduell verminderten Unsicherheiten umgehen zu können.
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Mögliche Maßnahmen? Graphik: Michael Schrenk
f) Optionen: z.B. Erhöhung der Überlauf‐Toleranz von Deichen durch Optimierung der Kleibeschaffenheit oder künstlichen Eindringschutz; Tide‐Elbe Projekt von WSV und HPA Rücknahme der Erhöhung von Sturmfluthöhen aufgrund von Baumaßnahmen 1962‐1980 ‹#›
Ergebnisse der Überlauftests in Delfzijl Keine Schäden an der Grasnarbe bis 50 l / (m ∙ s) Funktionserhalt bis 50 l (m ∙ s) nach künstlicher Vorschädigung – Nach Generalplan Schleswig-Holstein derzeit akzeptabel: 2 l/(m∙s) Niemeyer & Kaiser 2008, NLWKN Wellenüberlauf am Deich – Belastungsreserven
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